Hvad sker der, hvis du falder ned i et sort hul

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 03:51

Hvis en astronaut nærmer sig et sort hul, er hans udsigter ikke særlig lyse.

Kort sagt, han vil dø. Mere detaljeret - det vides ikke præcist, hvad der vil ske. Videnskaben kan kun spekulere. Men der vil ikke være noget særligt behageligt, tro mig.

På respektfuld afstand opfører det sorte hul sig som en stjerne med lignende masse - du kan gå ind i en stabil bane rundt om den og rotere der i årevis. Ifølge videnskabsmænd kan selv beboede planeter eksistere der. Men jo tættere du kommer på hullet, jo flere problemer vil der være.

Stråling vil dræbe en person

Hvis du tror, at et sort hul kun vil skade en person, når han krydser begivenhedshorisonten (grænsen omkring hullet, på grund af hvilken selv lys ikke kan vende tilbage), så tager du fejl. Vanskeligheder vil begynde meget tidligere og bogstaveligt talt dødelige.

Sorte huller er sjældent alene. Som regel er de omgivet af en enorm bunke stof - gas, som blev efterladt efter hullet blev bidt af en stjerne. Gas flyver i kredsløb med en enorm hastighed, så den har monstrøs kinetisk energi og varmes op til gigantiske temperaturer.

Denne hurtigt roterende og forbrændende varme ting omkring et sort hul kaldes en tilvækstskive.

Interstellare seere ved, hvordan en accretion disk skal se ud. Selve det sorte hul er usynligt, da det absorberer alt lys, der falder på det, men svirvelen af stof omkring det kan ses. Det er tilvækstskiven, der er den glødende orange ting, som Event Horizon Telescope-teleskoperne fangede i april 2019.

Akkretionsskiverne af sorte huller udsender kraftig elektromagnetisk stråling. Energien fra røntgen- og gammastråler er en million millioner gange højere end i synligt lys.

Derudover kan det sorte hul i sig selv teoretisk set også udsende Hawking-stråling. Sandt nok er astrofysikere endnu ikke sikre på dette, og strålingseffekten er ubetydelig.

Alle disse strømme af ladede partikler, som det sorte hul spreder i hundreder af lysår rundt om sig selv, vil næppe tilføje sundhed. Himmellegemet vil afslutte en person, selv når han nærmer sig med almindelig stråling, uden at ty til krænkelser af topologien af rum- og tidsforvrængninger.

Det vil blive brændt af sagen om accretion disken

Antag, at astronauten tog sig af strålingssikkerheden på forhånd – tag for eksempel en en meter tyk blyforet frakke på over en rumdragt. Og fast besluttet på at finde ud af, hvad der er i de mystiske dybder af det sorte hul, fortsætter han med at falde frit mod det.

Men en anden hindring venter for forskeren, nemlig: den tilvækstskive, vi allerede kender. Den består af en meget varm gas.

Skiven varmes op, når gaspartikler kolliderer med hinanden og laver cirkler med rasende fart rundt om det sorte hul. Kinetisk energi omdannes til termisk energi, og det gør det så godt - stof nær et gennemsnitligt sort hul kan varme op til millioner eller endda billioner af Kelvin. Det er lidt højere end for eksempel vores sols temperatur - 5.778 K ved overfladen, 15 millioner K i kernen.

Sandsynligvis er det ikke værd at minde om, at det ikke er sikkert at flyve gennem strømme af glødende plasma. Hvis en person ikke bliver dræbt af stråling, så en høj temperatur.

Generelt er tilvækstskiverne af supermassive sorte huller i centrum af galakser blandt de lyseste objekter i rummet. De kaldes "kvasarer". Den hotteste af dem alle, J043947.08 + 163415.7, steger som 600 billioner normale gule dværge som Solen, hvis de konspirerede og talte med det samme.

Med jævne mellemrum sender sorte huller forresten relativistiske jetfly eller jetfly ind i universet - plasmastrømme med en næsten lyshastighed, normalt i par, rettet fra polerne i modsatte retninger.

Astrofysikere diskuterer stadig, hvorfor dette sker, men det ser ud til, at magnetfelterne omkring hullet gør noget interessant med gassen i tilvækstskiven. Strålen kan bryde ud kontinuerligt i 10 til 100 millioner år.

Så falder en person på et sort hul, skal en person undgå sine poler for ikke at falde under de relativistiske jetfly.

Det spaghettiserer

I lyset af ovenstående er det nok bedst at rejse til et sort hul uden en accretion disk. Disse sker også - hvis der ikke er stjerner i nabolaget, hvorfra du kan pumpe gas. Det vil sige, at hullet allerede har slugt dem alle sammen sikkert.

For eksempel sugede det sorte hul i midten af Markarian 1018-galaksen alt stoffet omkring det og blev efterladt uden gas i nærheden. Astrofysikere kalder sådanne huller sultende. Stakkels ting.

Eller det supermassive hul Skytten A i midten af vores Mælkevej - det har en ekstremt lille, umærkelig skive 1.

2.. Derfor er det så svært at holde øje med hende.

Generelt er det ganske muligt at nærme sig begivenhedshorisonten for et sort hul uden at kollidere med strømme af varmt plasma.

De problemer, som astronauten vil have næste gang, vil afhænge af størrelsen af det sorte hul.

Hvis en person falder på et objekt, der har en masse på f.eks. en solmasse (332.946 gange Jordens masse), så er det, hvad der vil ske.

Når vi nærmer os dette interessante himmellegeme, vil tyngdekraften, hvormed det påvirker en person, også stige. I en vis afstand fra hullet viser det sig, at tyngdekraften på benene vil være mange gange større end tyngdekraften på hovedet. Denne forskel kaldes "tidevandskraft".

Resultaterne af denne krafts indflydelse er beskrevet af fysikeren Neil DeGrasse Tyson i bogen "Døden i et sort hul og andre små kosmiske problemer."

For det første vil tidevandskræfterne fra det sorte hul rive astronauten i to præcis midt på kroppen (hvis han selvfølgelig falder ned i hullet som en soldat og ikke sidelæns). Så vil han rive sine ben og torso på midten. Så igen. Og så i en geometrisk progression, indtil selv de atomer, som offeret er lavet af, henfalder til elementarpartikler. Så vil al denne strøm af partikler være uden for begivenhedshorisonten.

Jorden skaber også en tidevandskraft på din krop, men ikke nok til at rive dig fra hinanden, så bare rolig.

Det er alt. Fænomenet kaldes i spøg for "spaghettificering". Normalt vil tidevandskræfterne fra sorte huller spaghetisere stjerner, men de vil også klare mennesker.

Der er dog en advarsel.

Noget frygteligt vil ske, men vi ved ikke præcist hvad

Tidevandskræfter, som Neil Tyson forklarer, øges jo mere størrelsen på objektet er i forhold til afstanden til midten af hullet. Det betyder, at et mellemstort sort hul vil rive astronauten i stykker og spalte i atomer selv ved indflyvning.

Men hvis det sorte hul er massivt nok og med en enorm radius, vil dets tidevandskræfter begynde at strække den rejsende, efter han har krydset begivenhedshorisonten.

Samtidig kan en person sandsynligvis endda overleve, siger fysiker Leo Rodriguez, fordi begivenhedshorisonten ikke er en fysisk barriere, men blot grænsen for gravitationseffekten af et sort hul, som selv lys ikke kan undslippe fra det.

Lige før den falder over horisonten, kan den rejsende have tid til at se, hvordan alt lyset fra de omgivende stjerner forvrænges, og derefter krymper til et punkt bagved, som først bliver rødt, derefter hvidt og derefter blåt. Dette skyldes virkningen af hullets tyngdekraft på bølgelængderne af lys, der passerer forbi (dette kaldes "blåforskydning").

Men ingen kan sige præcist, hvad der vil ske i horisonten. Problemet er, at de fysiske love, vi er vant til, ikke virker der. Derfor kan forskerne kun antage, hvad der sker med sagen i det sorte hul.

Mest sandsynligt, ifølge Neil Tyson, spaghettiserer en person sikkert, bare ikke før begivenhedshorisonten, men bagved. Så vil det, der er tilbage af den rejsende, falde i en singularitet - et område af rummet med uendelig tæthed i midten af hullet. Her.

Så der vil ikke være nogen boghylder og morse-beskeder fra fortiden sendt til deres datter som i Interstellar.